一体化芯片同时集成激光器和光子波导

美国加州大学圣巴巴拉分校与加州理工学院的科学家携手,开发出了首款同时集成激光器和光子波导的芯片,向在硅上实现复杂系统和网络迈出了关键一步。此类光子芯片有助科学家开展更精确的原子钟实验,减少对巨型光学工作台的需求,也可用于量子领域。相关论文已发表于近日出版的《自然》杂志。 集成电路出现后,科学家们开始将晶体管、二极管和其他组件集成在一个芯片上,这大大提高了芯片等的潜力。在过去几年里,光子学领域的科学家一直希望能实现同时集成激光器和光子波导。 为研制出此类芯片,工程师们开发了插入式隔离器,以防止可能会出现的导致芯片不稳定的反射。但这种方法需要使用磁性材料,而这也会引发新的问题。在最新研究中,科学家找到了解决这些问题的方法,创造出了第一个真正可用的集成芯片。 研究人员首先在硅衬底上放置一个超低损耗氮化硅波导,随后在波导管上覆盖多种硅,并在其上安装了低噪声磷酸铟激光器。通过将两个组件隔离开,防止了蚀刻过程中对波导的损坏。 研......阅读全文

一体化芯片同时集成激光器和光子波导

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/506379.shtm

一体化芯片同时集成激光器和光子波导

  美国加州大学圣巴巴拉分校与加州理工学院的科学家携手,开发出了首款同时集成激光器和光子波导的芯片,向在硅上实现复杂系统和网络迈出了关键一步。此类光子芯片有助科学家开展更精确的原子钟实验,减少对巨型光学工作台的需求,也可用于量子领域。相关论文已发表于近日出版的《自然》杂志。  集成电路出现后,科学家

上海交大金贤敏团队制备出轨道角动量波导光子芯片

  12月7日,国际物理学权威期刊《物理评论快报》以“Mapping Twisted Light into and out of a Photonic Chip”为题发表了上海交通大学金贤敏团队最新研究成果,报道了世界上首个轨道角动量(OAM)波导光子芯片。并且同时作为Editors’ Sugges

超均匀无序波导和近红外硅光子学器件

  近日,来自美国和英国的一个联合研究小组的研究人员们推出了超均匀无序平台实现近红外(NIR)光子设备来创建、探测和操纵光。 他们在一个绝缘体上的硅(SOI)平台上建造了这个装置,以演示在一个不受晶体对称性约束的灵活的硅集成电路结构的功能。   科学家们报告了被动器件元件的结果,包括波导和谐振器与传

首次在集成光子芯片上产生偏振纠缠光子对

  近日,中科院西安光学精密机械研究所的外专千人计划Brent E. Little与加拿大魁北克国立科学研究所、香港城市大学、澳大利亚墨尔本皇家理工大学等单位合作,利用非线性微环谐振腔中TE和TM模式间的自发四波混频效应,结合微环谐振腔的滤波选模作用,首次在集成光子芯片上产生了偏振纠缠光子对的研究成

更小更强的光子芯片取得理论突破

  受制于摩尔定律,信息技术载体的存储密度与运算速度的提升均面临瓶颈,人类的目光从“电”转向了速度更快的“光”,“光子芯片”的概念应运而生。记者19日从南京理工大学获悉,该校蒋立勇教授团队提出一种新方法,实现了表面等离激元空间编码功能,从理论上为多功能、多自由度调控的光子芯片的应用开发助力,让人们距

光子芯片开发获“隐形斗篷”魔力相助

  从《哈利·波特》的“隐形斗篷”到《星际迷航》的罗慕伦隐身战舰,这些一般只存在于科幻小说或电影中。美国科研人员最近利用这些隐形原理,为微光子集成器件设计了一个特定装置,其有助开发出较硅基芯片更小、更快、更节能的光子芯片。  未来的计算机、数据中心和移动设备将用光子芯片代替电子芯片。每块光子芯片中将

减慢光速被实现,光子芯片立大功!

  从中国科学院深圳先进技术研究院获悉,该院先进集成技术研究所副研究员李光元团队提出在光子芯片上减慢光速新方法,有望极大地提高慢光光子芯片器件的性能,并在光传感、光通信、光计算和光缓存等领域获得广泛的应用,也将为慢光技术研究提供新思路。相关研究成果近日发表在《纳米快报》上。  光速被认为是宇宙中最快

迄今最薄芯片级光线路2D波导面世

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迄今最薄芯片级光线路2D波导面世

  美国芝加哥大学科学家在最新一期《科学》杂志上发表论文称,他们研制出迄今最薄的芯片级光线路——二维(2D)波导。这款只有几个原子厚的玻璃晶体可捕获和携带光,而且效率惊人,可将光传播长达一厘米的距离,在光基计算领域,这是非常遥远的距离,有望为新技术开辟道路。  将光从一个地方引导到另一个地方是现代通

中国科大首次研制成功硅基导模量子集成芯片

  日前,中国科学技术大学中科院量子信息重点实验室任希锋研究组与浙江大学科学家合作,首次研制成功硅基导模量子集成芯片,实现单光子态和量子纠缠态在偏振、路径、波导模式等不同自由度之间的相干转换,其干涉可见度均超过90%,为集成量子光学芯片上光子多个自由度的操纵和转换提供重要实验依据。研究成果6月20日

中美研究人员设计出新型硅基光子芯片

  中国南京大学和美国加州理工学院研究人员11月25日在英国《自然·材料》杂志网络版上发表论文称,他们设计出一种新型硅基光子芯片,初步实现了光的单向无反射传输,拓展了光子晶体及传统超构材料的研究领域,为经典光系统中探索和发展具有量子特性的新型光子器件提供了新的研究思路。   通过光子而非电子携带信

3D中空光波导微观结构-|-Nanoscribe微纳加工技术新应用

光波导是集成光子电路的关键元素,影响了光子学的许多领域,包括电信,医学,环境科学等。对于小型几何尺寸结构而言,低折射率介质内部的高效波导对于各种需要光与物质间的强相互作用的应用都至关重要。   最近,一个国际研究团队提出了一种全新的限制并引导厘米范围内无衍射光的芯片光笼概念。通过使用德国Na

我科学家首次研制成功硅基导模量子集成光学芯片

  中国科技大学中科院量子信息重点实验室任希锋研究组与浙江大学教授戴道锌合作,首次研制成功硅基导膜量子集成芯片。成果近日发表于《自然—通讯》。  集成光学的器件及系统具有尺寸小、可扩展、功耗低、稳定性高等诸多优点,在经典光学和量子信息领域受到关注。以往集成量子光学芯片研究通常采用偏振自由度或路径自由

上交大团队实现世界最大规模光量子计算芯片

  5月11日Science子刊Science Advances以“Experimental Two-dimensional Quantum Walk on a Photonic Chip”为题发表了上海交通大学金贤敏研究团队最新研究成果,报道了世界最大规模的三维集成光量子芯片,并演示了首个真正空间

闪存技术有望带来太赫兹量级光子芯片

据科技日报报道,以色列科学家提出了一种新型集成光子回路制备技术——在微芯片上使用闪存技术,有望使体型更小、运行速度更快的光子芯片成为现实,运算频率达太赫兹量级,从而将计算机和相关通信设备的运行速度提高100倍。分析称,新研究有助科学家研制出新的、功能更强大的无线设备,大幅提高数据传输速度——这是改

闪存技术有望带来太赫兹频率光子芯片

闪存技术有望带来太赫兹频率光子芯片 将计算机运行速度提高一百倍 科技日报北京3月26日电(记者刘霞)据美国《每日科学》网站25日报道,以色列科学家提出了一种新型集成光子回路制备技术——在微芯片上使用闪存技术,有望使体型更小、运行速度更快的光子芯片成为现实,运算频率达太赫兹量级,从而将计算机和相

闪存技术有望带来太赫兹频率光子芯片

  据美国《每日科学》网站25日报道,以色列科学家提出了一种新型集成光子回路制备技术——在微芯片上使用闪存技术,有望使体型更小、运行速度更快的光子芯片成为现实,运算频率达太赫兹量级,从而将计算机和相关通信设备的运行速度提高100倍。  北京大学现代光学所陈建军研究员对科技日报记者说,到目前为止,研制

新型光子芯片突破高性能计算“带宽瓶颈”

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新研究以极高精度控制单个光量子

  德国和西班牙联合研究团队成功地以极高的精度控制了单个光量子。研究人员在《自然·通讯》杂志报告了他们如何通过声波以千兆赫频率在两个输出之间来回切换芯片上的单个光子。首次展示的这种方法可用于声量子技术或复杂的集成光子网络。  光波和声波构成了现代通信的技术支柱。虽然带有激光的玻璃纤维构成了万维网,但

美研制出能隔离光信号的硅波导

  美国科学家在8月5日出版的《科学》杂志上撰文指出,他们研制出了一块新的硅基光学波导,能将硅芯片上的光信号隔离开,解决了建造光子芯片长期存在的问题,为下一代光子芯片的研制铺平了道路。   与电子芯片相比,光子芯片拥有超高速的运算速度、超大规模的信息存储容量、能量消耗小、散发热量低等优点,因此,用

Nature-Photonics:双等离子体量子干涉

  量子理论中光子与表面等离子体之间的密切相似关系,已经吸引很多科学家进行实验测试。迄今为止的实验已经证实,表面等离子体确实表现出许多熟悉的量子现象,证明了在用非经典光激发表面等离子体波时,会保持单光子统计和纠缠特性。 其他研究报告说,可以制备等离子体场的叠加和压缩状态。  双光子量子干涉(TPQI

新纳米开关让光子在芯片间“跑得更快”

   美国和瑞士研究人员开发出一种光学开关,让光能在20亿分之一秒内在芯片间移动,这一速度远超其他类似设备。研究人员称,这款紧凑型开关是首个能在足够低电压下运行的开关,因此可被集成到硅芯片上,并以极低信号损失改变光的方向,有望在量子计算机等领域“大显身手”。研究在线发表于《科学》杂志网站。  美国国

最新!研究人员开始能够高速控制单个光量子

来自巴伦西亚、明斯特、奥格斯堡、柏林和慕尼黑(Valencia, Münster, Augsburg, Berlin and Munich)的德国和西班牙研究人员组成的团队已经成功地将单个光量子控制到极高的精确度。研究人员首次揭示了他们是如何通过声波在芯片上的两个千兆赫(gigahertz)频率输出

集成在光学电路中的单光子源问世

  荷兰的一个研究小组找到了一种能够完全集成在光学电路中进行光学量子计算的单光子源。该发现为单光子量子计算的出现铺平了道路。相关论文发表在最新一期的《纳米快报》杂志上。  到目前为止,不少研究团队已经能用数个光子在小规模上进行光学量子计算,“线性光学量子计算”的可行性已获充分证明,但单光子量子计算仍

物理所首次发现保偏等离激元纳米光波导和纳米光子路由器

  中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)徐红星研究员领导的研究小组一直致力于等离激元光子学(Plasmonics)这一新兴领域的研究。他们在纳米光传导和单分子远程探测【Nano Lett. 9, 2049 ,(2009)】、纳米光电集成基础的光-激子转

首个光学拓扑绝缘体研制成功

  据物理学家组织网近日报道,以色列和德国科学家携手合作,成功研制出首个光学拓扑绝缘体,这种新设备通过一种独特的“波导”网格,为光的传输护航,可减少传输过程中的散射。科学家们表示,最新研究对光学工业的发展大有裨益。研究发表在最新一期的《自然》杂志上。   随着计算机的运行速度不断加快以及芯片变得越

光子集成芯片和微系统研究获突破

5月18日,北京大学教授王兴军课题组和美国加州大学圣芭芭拉分校教授John E. Bowers课题组在《自然》杂志在线发表研究论文,在世界上首次报道了由集成微腔光梳驱动的新型硅基光电子片上集成系统,研究团队历时3年协同攻关,终于攻克了这一世界性难题。王兴军告诉《中国科学报》,这个工作是集成光梳和硅光

研究团队提出光子芯片上减慢光速新方法

  “天上一日,地上一年”,寄托了我国古人对长生不老的美好愿望。事实上,古人的这一时空观念和智慧与爱因斯坦的狭义相对论相吻合。根据狭义相对论,当我们的速度接近光速时,时间会变慢。真空中的光速c约为30万公里每秒,是宇宙中最快的速度,也是所有物质和信息传播的速度上限,被认为是无法超越的。  光速不能被

超构材料光子集成芯片研究再获新成果

  “光”是世界上速度最快的信息载体,对光的捕获和操控,就成为人们孜孜追求的目标。南京大学物理学院刘辉教授所在的课题组,结合国家在光子集成方面的重大需求和超构材料国际前沿领域,在超构材料光子集成芯片研究方面率先提出纳米螺旋偏振器,用于调控光偏振信息;最早提出磁共振纳米波导,在纳米尺度下传递光信息;以